Data / Hora
Date(s) - 14/05/2025
17:00 - 18:00
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SEMINÁRIO DA PÓS-GRADUAÇÃO
Título: Conveyor Belt for Loading Nanoparticles in Levitated Optomechanics
O seminário será apresentado pela doutoranda Lara Braga de Oliveira, orientada pelo Prof. Thiago Barbosa
14 de maio, 4a. feira, 17 horas, na sala L649
Resumo: Levitated optomechanical systems involving micro- and nanoscale particles hold significant potential for deepening our understanding of the boundary between classical and quantum regimes. To successfully perform experiments in mesoscopic quantum mechanics, the particles must be captured in optical traps under ultra-high vacuum conditions, thereby preventing collisions with air molecules that could disrupt quantum coherence.
However, several challenges must be overcome to achieve this, including the efficient and clean loading of particles into the vacuum chamber. The most common technique employs ultrasonic nebulizers to spray a nanoparticle solution directly into the chamber, contaminating the vacuum system and resulting in inherently probabilistic loading. Although alternative methods avoid contamination, they either lack determinism or eject particles with a broad angular spread and high velocity, making trapping challenging.
In this work, we propose a more controlled particle-loading method inspired by the approach of S. Lindner et al. [1], utilizing an optical conveyor belt within a hollow-core photonic crystal fiber (HCF). This technique efficiently loads particles into the chamber in a clean, deterministic, and controlled manner. Additionally, it allows the recapture of particles and the ability to repeat experiments under identical initial conditions, an essential requirement for successful quantum mechanics experiments.
[1] Lindner, S. e. a., “Hollow-core fiber loading of nanoparticles into ultra-high vacuum,” Appl. Phys. Lett., Vol. 124, 2024, p.143501
7 de maio de 2025 – quarta-feira – 17 horas, na sala L649
Título: Um estudo de micro-partículas brownianas presas opticamente
Resumo: Quando um feixe de luz focalizado incide sobre uma esfera dielétrica microscópica, com ı́ndice de refração maior que do meio circundante, o feixe é capaz de aprisionar a micro-partı́cula – este é o princípio das pinças ópticas, desenvolvida pelo fı́sico Arthur Ashkin no final da década de 1970. Desde então, têm-se dedicado esforços à modelagem quantitativa dessas forças e à caracterização da dinâmica dessas micropartículas confinadas. Esse estudo é importante porque tem sido usado, com sucesso, para desenvolver técnicas de manipulação de objetos micrométricos. E, além disso, essas pinças possuem grande aplicação em sistemas biológicos, possibilitando manipular células, bactérias e vários outros tipos de microrganismos. Fundamentado nisso, a presente pesquisa tem o objetivo de investigar, por meio de formulações teóricas e simulações computacionais, as propriedades e o comportamento dinâmico de micro-partı́culas opticamente aprisionadas.
Por Felipe Perdigão Abreu
Aluno de Mestrado, orientado pelo Prof. Welles Morgado
09 de abril de 2025 – quarta-feira
Título: Superconductivity in the presence of multipolar interactions
Resumo: Superconductivity has been an important research topic since its discovery in 1911 by Heike Kamerlingh Onnes. The London equation was a significant step in explaining a key phenomenon of superconductors: the Meissner-Ochsenfeld effect. The Landau-Ginzburg model provides valuable insights from a macroscopic perspective for studying this type of material. Meanwhile, the BCS theory describes the quantum state behavior of superconducting electrons, with its Cooper pairs, and enables the calculation of the energy gap (order parameter) in the metal-superconductor transition.
In this seminar, we will explore some simple concepts of phase transitions, the discovery of superconductivity, and the theoretical models explaining the metal-superconductor transition and its crucial Meissner-Ochsenfeld effect. Additionally, we will examine a multipole expansion (monopole, dipole, quadrupole) of new interactions in both the macroscopic (Landau-Ginzburg) and microscopic (BCS) regimes.
Por João Marco Piccoli Cardoso – Doutorando orientado pelo Prof. Welles Morgado
DATA: 09 de abril de 2025 – quarta-feira
HORÁRIO: 17 horas
LOCAL: Sala L649
2 de abril, quarta-feira, 17 horas, na sala L649
Título: «An Optomechanical Approach to Fundamental Physics»
A ser ministrado por Luca Abrahão Paiva, orientado pelo Prof. Thiago Barbosa
Resumo: In recent years the study of the interactions of light with mechanical oscillators achieved many impressive features. Amongst them is the exquisite capability of measuring and controlling the mesoscopic oscillators enabled reaching (center of mass) temperatures close to the ground state of such oscillators.
Given the precision achieved in a mesoscopic regime, these systems have become a versatile platform for testing and probing many questions in fundamental physics, such as the frontier between classical and quantum physics, search for dark matter and dark energy, measuring fundamental constants and even quantum gravity.
In this seminar, I will introduce some of the theoretical framework to deal with these questions and how the experimental techniques being developed could, in principle, help to solve them.
26 de março de 2025 – 4a. feira, 17 horas – sala L649
TÍTULO: “Geração e Manipulação de Pares de Fótons: Explorando a Conversão Descendente Paramétrica Espontânea e suas Aplicações.”
RESUMO:
A conversão descendente paramétrica espontânea (SPDC, do inglês Spontaneous Parametric Down-Conversion) é um processo óptico não linear fundamental na óptica quântica que permite a criação de pares de fótons com propriedades quânticas correlacionadas, que podem ser utilizados para viabilizar aplicações relacionadas à criptografia quântica, sensoriamento quântico e computação quântica, entre outras.
Nesse seminário, pretendemos explorar a geração e manipulação de pares de fótons por meio da SPDC, integrando esses processos com outros experimentos atualmente em execução em nosso laboratório.
Será ministrado por Tatiana Andrade Guimarães (orientada pelo Prof. Thiago Barbosa)